فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی منابع آب
پیاپی 9 (تابستان 1390)

  • تاریخ انتشار: 1390/10/26
  • تعداد عناوین: 8
|
  • محمد نادریان فر، حسین انصاری صفحه 1
    دشت نیشابور در سال های اخیر با افت چشمگیر سطح آب زیرزمینی مواجه شده است. در نتیجه، نقش عوامل مدیریتی در این دشت دارای اهمیت می باشد. از آن جا که پراکندگی بارندگی و ویژگی های زمین شناسی، در نقاط گوناگون دشت متفاوتند، در این پژوهش برای بررسی اثر خشک و ترسالی ها بر نوسان های سطح آب زیرزمینی، ابتدا از بین چاه های مشاهده ای انتخاب شده در سطح دشت، با استفاده از تحلیل خوشه ایبا کاربرد روش «وارد» (Ward)، 6 چاه مشاهده ای معرف برای هرخوشه از دشت انتخاب گردید (خوشه ی 1: سلطان آباد، خوشه ی 2: فیلخانه، خوشه ی 3: امان آباد، خوشه ی 4: اراضی مهندس، خوشه-ی 5: امیرآباد و خوشه ی 6: حسین آباد جنگل). سپس میانگین بارندگی در طول دوره ی 85-1352 در هر کدام از خوشه ها با استفاده از روش IDW محاسبه شد. نتایج آزمون من-کندال نشان دادند که شیب سطح آب زیرزمینی در هر 6 چاه مشاهده ای برای ماه های گوناگون دارای روند منفی می باشد. لذا، روند از سطح آب زیرزمینی چاه مشاهده ای معرف هر خوشه به روش برون یابی منحنی روند حذف گردید. نتایج همبستگی پیرسون بین بارش و سطح آب زیرزمینی فاقد روند نشان دادند که اثرات بارندگی بر سطح آب زیرزمینی به صورت سالانه تکرار می گردد؛ لذا، برای یافتن اثرات خشکسالی و ترسالی بر سطح آب زیرزمینی، از شاخص SPI استفاده شد. نتایج تحلیل ها نشان دادند که برای خوشه ی 1 تا 6 بیش ترینR2 بین سطح آب زیرزمینی فاقد روند و SPI با مقیاس زمانی به ترتیب 54، 42، 36، 48، 36 و 36 ماهه برابر با 405/0، 434/0، 063/0، 248/0، 362/0 و 211/0 می باشند. نتایج نشان می دهند که خوشه ی امان آباد تحت تاثیر حرکت جریان های آب زیرزمینی، بویژه تغذیه و حرکت آب های زیرزمینی از بخش شرقی دشت و ارتفاعات بینالود قرار دارد.
    کلیدواژگان: بارندگی، شاخص SPI، تحلیل خوشه ای، سطح آب زیرزمینی، برون یابی روند
  • علی اکبر عرب سلغار، حسین صدقی، مهران ملکی صفحه 17
    خشکسالی به عنوان یکی از بزرگ ترین بلایای طبیعی بشمار می آید، چه، تاثیر آن بر جوامع بشری بیش تر از دیگر بلایای طبیعی است. مطالعه در زمینه ی خشکسالی نقشی بسیار مهم در برنامه ریزی ها و مدیریت منابع آب دارد. هدف این مقاله، تحلیل و بررسی خشکسالی بر اساس داده های بارندگی سالانه در استان تهران با استفاده از آلگوریتم بدون فراسنج تحلیل مکانی شبکه های عصبی (SANN) می باشد. داده های بهنجارسازی و معیار شده ی بارندگی به درجات معینی از شدت خشکسالی (بسیار زیاد، زیاد، متوسط و بدون خشکسالی) بر اساس روش حدآستانه و استفاده از توزیع بهنجار معیار طبقه بندی شدند سپس احتمالات خشکسالی در هر نقطه معین در منطقه تعیین شد و براساس نمایه ی شدت خشکسالی بیزین به درجات خشکسالی معین طبقه بندی شدند. همچنین، نقشه های شدت خشکسالی در استان تهران که نشان دهنده ی تغییرات مکانی از شدت خشکسالی برای کل منطقه در یک سال بخصوص می باشند، رسم گردیدند. نتایج نشان می دهند که در طول دوره ی آماری 30 ساله (1387-1358) 7/16% سال ها دارای خشکی بسیار زیاد، 65/26% سال ها دارای خشکی زیاد،30% سال ها دارای خشکی متوسط و 65/26% سال های بدون خشکی بوده اند که 23 درصد خشکسالی ها مربوط به دهه ی نخست و دو دهه ی دیگر به گونه ی مساوی 5/38 درصد خشکسالی ها را به خود اختصاص داده اند
    کلیدواژگان: خشکسالی، آلگوریتم بدون فراسنج تحلیل مکانی خشکسالی، شبکه ی عصبی، نمایه ی بیزین
  • بهرام ثقفیان، هما رزمخواه، باقر قرمز چشمه صفحه 29
    درون یابی یکی از مهم ترین روش هایی است که اقلیم شناسان در مطالعات پهنه بندی از آن بهره مند می شوند. روش های درون یابی بر حسب ملاک های گوناگون قابل تقسیم می باشند. در این پژوهش تلاش بر آن است که ضمن معرفی روش درون یابی کریجینگ و کوکریجینگ، به عنوان یکی از روش های دقیق و پرکاربرد، مراحل انجام این فرایند با ذکر مثالی صورت گیرد. در این راستا، میانگین بارش سالانه ی 12 ایستگاه سینوپتیک در استان فارس مورد بررسی قرار گرفت. به منظور درون یابی میانگین بارش سالانه، در ابتدا سهمی واریوگرام تجربی محاسبه و ترسیم شد. سپس 10 شبیه زمین آماری کریجینگ و کوکریجینگ با متغیر کمکی ارتفاع بر این سهمی واریوگرام برازش یافت و با کاربرد روش ارزیابی متوالی، خطای تخمین شبیه ها برآورد شد. نتایج نشان دادند که برازش شبیه گوسی کریجینگ و کوکریجینگ بر سهمی واریوگرام داده های بارش سالانه با دامنه ی تاثیر 200 کیلومتر، بهترین الگو برای درون یابی میانگین بارش سالانه در منطقه ی مطالعاتی است. کاربرد متغیر کمکی ارتفاع برای درون یابی داده های بارش سالانه، در نتایج بهبودی حاصل نکرد.
    کلیدواژگان: درون یابی، کریجینگ، کوکریجینگ، میانگین بارش سالانه
  • محسن رستمی کامرود، زمان شامحمدی حیدری، پرویز حقیقت جو، علیرضا مقدم نیا صفحه 39
    با استفاده از تجزیه و تحلیل فراوانی سیلاب منطقه ای، رابطه ای تعمیم یافته برای برآورد بزرگی سیلاب های به وقوع پیوسته در حوضه های آبخیز فاقد ایستگاه یا با داده های اندازه گیری شده ی محدود، بر قرار می گردد. تجزیه و تحلیل فراوانی سیلاب منطقه-ای معمولا شامل شناسایی نواحی همگن، انتخاب توزیع های فراوانی منطقه ای مناسب و برآورد چندک های سیلاب در حوضه های آبخیز مورد نظر می گردد. در این مقاله، از روش گشتاورهای خطی برای تحلیل فراوانی منطقه ای سیلاب حوضه های استان گیلان استفاده شده است. در روش های رایج منطقه ای کردن، بر اساس ویژگی های حوضه ی آبخیز نظیر: ویژگی های گیتاشناسی، موقعیت جغرافیایی و آمار سیلاب در هر ایستگاه، مناطق همگن آب شناسی شناسایی می شوند. در این مطالعه با استفاده از الگوریتم خوشه بندی K-means منطقه ی مورد مطالعه که شامل 58 ایستگاه آب سنجی می باشد، به دو زیر منطقه تقسیم شد. برای تعیین تعداد خوشه های بهینه و اندازه گیری نکویی خوشه بندی سراگروه، از شاخص های میانگین عرض سیلهوت، دیویس بولدین و دان استفاده شد. همگنی مناطق تعیین شده با استفاده از آزمون ناهماهنگی و آزمون ناهمگنی بررسی شد. بهترین توزیع منطقه ای با استفاده از آزمون نکویی برازش بررسی و تابع توزیع لجستیک تعمیم یافته برای مناطق 1 و 2 به عنوان بهترین توزیع منطقه ای تعیین گردید. در نهایت، فراسنج های منطقه ای توزیع های منتخب و مقادیر چندک های احتمال با دوره های بازگشت گوناگون محاسبه شد.
    کلیدواژگان: تحلیل منطقه ای سیلاب، گشتاورهای خطی، خوشه بندی، همگنی منطقه ای، استان گیلان
  • جاهد رضا، نوید جلال کمالی، حسین بابازاده صفحه 51
    تغییرات اقلیمی در قرن بیست و یکم مهم ترین چالش پیش روی جوامع بشری است. نهادهای پژوهشی بسیاری در سراسر دنیا، شبیه های گوناگونی را به منظور پیش بینی اقلیم و فراسنج های آن ارایه نموده اند. عدم اطمینان ناشی از کاربرد شبیه های گوناگون گردش عمومی جو (AOGCM) سبب شد که در این پژوهش به عنوان هدف اصلی، نتایج شبیه های گردش عمومی جو در شبیه سازی فراسنج های اقلیمی برای سال های آماری پایه مورد بررسی قرار گرفته و عملکرد آن ها برای پیش بینی داده های دما در منطقه ی کرمان مورد ارزیابی قرار گیرد. در این پژوهش، نتایج شبیه سازی فراسنج های دما در 22 شبیه (AOM، BCM2.0، CCSM3.0، CGCM2.3.2، CGCM3، CM2.0، CM2.1، CM3، CM3، CM4_IPSL، ECHAM_5، ECHO_G، E_H، E_R، FGOAL، HadCM3، HadGEM، MICRO3.2_HIRES، MICRO3.2_MENDES، Mk3.0، PCMو SXG_2005) که مورد تایید هیئت بین دول تغییر اقلیم در گزارش چهارم می باشد، مورد ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی در سطح کمی در این پژوهش با بررسی شاخص های آماری تحلیل خطا، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، حداکثر خطا (ME)، ضریب تبیین یا تغییرات (CD)، کارایی شبیه سازی (EF) و ضریب مجموع باقی مانده (CRM)، انجام پذیرفت. مشخص گردید که شبیه های BCM2.0-CM3.0_INM-AOMدر شبیه سازی داده های کم ترین دمای ماهانه، شبیه های HadGEM-ECHO_G-Mk3.0 داده های دمای میانگین ماهانه و همچنین، شبیه های PCM-Mk3.0-AOM در شبیه سازی بیش ترین دمای ماهانه دارای بهترین عملکرد بودند.
    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، صحت سنجی، شبیه های گردش عمومی جو AOGCM، دما، کرمان
  • حمیدرضا فولادمند صفحه 65
    نیاز آبیاری گیاه برابر با نیاز آبی منهای باران موثر می باشد. در برنامه ی NETWAT نیاز آبی و نیاز آبیاری گیاهان زراعی مهم هر منطقه در سطح کشور گزارش شده است، اما در این برنامه داده های میانگین مورد استفاده قرار گرفته و لذا مقادیر نیاز آبی و نیاز آبیاری محاسبه شده در سطح احتمالاتی 50 درصد می باشند، در حالی که در بعضی شرایط لازم است تا نیاز آبیاری گیاه در سطوح گوناگون احتمال تعیین شود. به همین علت، در این پژوهش نیاز آبیاری گیاهان زراعی مهم مناطق آباده، اقلید، داراب، سددرورزن، زرقان، شیراز، فسا و لار در استان فارس در سال های گوناگون دارای آمار محاسبه شد و سپس با استفاده از نرم افزار SMADA نیاز آبیاری هر گیاه در هر منطقه در سطوح احتمالاتی 10، 20، 30، 40، 50، 60، 70، 80 و 90 درصد تعیین گردید. نتایج نشان دادند که در بیش تر موارد نیاز آبیاری ارایه شده در برنامه ی NETWAT با مقادیر محاسبه شده در این پژوهش متفاوت می باشد. لذا، با استفاده از نتایج به دست آمده در این پژوهش با دقت بیشتری می توان نیاز آبیاری گیاهان زراعی مهم هر منطقه را در طوح گوناگون احتمال تعیین کرد
    کلیدواژگان: نیاز آبیاری، نیاز آبی، باران موثر، استان فارس، برنامه ی NETWAT
  • علی اصغر میرزایی، سیدعلی اشرف صدرالدینی، امیرحسین ناظمی صفحه 75
    یکی از روش های مدیریت آبیاری سطحی برای افزایش بازده، آبیاری موجی یا استفاده ی متناوب از آب در شیار است. هدف از این پژوهش، مقایسه ی شاخص های عملکرد در جریان موجی با روش جریان پیوسته و یافتن نسبت تناوب و بده ورودی مناسب و همچنین، مقایسه ی سرعت پیشروی جبهه ی رطوبتی در طول جویچه در آبیاری موجی نسبت به آبیاری پیوسته است. بدین منظور، جویچه هایی به طول70 متر و دو شدت جریان 5/0 و 2 لیتر بر ثانیه و نسبت تناوب های گوناگون (1:3،1:4،2:3) در جریان موجی ایجاد شد. آزمایش های صحرایی شامل تعیین تیمارهای جریان موجی و پیوسته (دو بده و نسبت های تناوب متفاوت در موجی) اندازه گیری سرعت پیشروی و مقادیر جریان ورودی و خروجی و نیز برداشت نمونه های خاک پیش و پس از آبیاری در ایستگاه تحقیقاتی خلعت پوشان دانشگاه تبریز انجام شدند. سپس با استفاده از شبیه آبیاری سطحی SIRMOD شبیه سازی فراسنج های جریان و نفوذ آب در جویچه های آبیاری در دو جریان موجی و پیوسته انجام شد. برای مقایسه ی سرعت پیشروی آب در طول جویچه ها در آبیاری موجی نسبت به آبیاری پیوسته، شبیه سازی پیشروی جبهه رطوبتی در روند توسعه ی حجم مرطوب شده ی خاک از شبیه HYDRUS-2D استفاده شد. از نتایج شبیه سازی جریان ها مشخص شد که سرعت نفوذ نهایی در جریان موجی بسیار کم تر از جریان پیوسته بوده و سرعت پیشروی جبهه ی رطوبتی در تیمارهای موجی به علت کاهش نفوذ عمقی بیش تر از تیمارهای پیوسته با بده یکسان بوده است. در مجموع، درمنطقه ی مورد مطالعه، تیمار S22 (بده ی 5/0 لیتر بر ثانیه و نسبت دوره ی 1:4) بهترین عملکرد را داشته و تیمار S13 (بده ی 5/0 لیتر بر ثانیه و نسبت تناوب 2:3) حتی از تیمارهای جریان پیوسته نیز ضعیف تر عمل کرده است.
    کلیدواژگان: جریان موجی، جریان پیوسته، SIRMOD، HYDRUS، 2D
  • شیما نصیری، علی نشاط، محمد کهنوجی صفحه 87
    به منظور بررسی اثر بده ی قطره چکان و دیرپایی آبیاری به ازای حجم آب کاربردی مشخص بر ابعاد پیاز رطوبتی از یک منبع نقطه ای(قطره چکان)، مطالعات صحرایی در حومه ی شهر کرمان منطقه ی قائم آباد، در خاکی با بافت متوسط- شنی با سه بده ی قطره چکان 4و8و24 لیتر بر ساعت و به ازای زمان های گوناگون آبیاری (6 زمان متناسب با بده قطره چکان) انجام شد. لوله ها روی سطح خاک قرار گرفته و قطره چکان های مورد نظر روی آن ها نصب و جریان آب به ازای زمان های گوناگون آبیاری صورت گرفت. پس از گذشتن 24 ساعت از پایان آبیاری و خروج آب ثقلی، با ایجاد یک برش به صورت عمودی زیر محل نصب قطره چکان، ابعاد پیاز رطوبتی اندازه گیری شد. نتایج نشان دادند که به ازای یک حجم ثابت آب، با افزایش بده-ی قطره چکان، شعاع حجم خیس شده افزایش و عمق خیس شده ی پیاز رطوبتی کاهش می یابد. با افزایش دیرپایی آبیاری به ازای مقادیر گوناگون بده ی قطره چکان ها، ژرفا و شعاع خیس شده ی خاک افزایش یافتند؛ الگوی خیس شدگی خاک برای سه بده ی قطره چکان تقریبا مشابه بود. در یک زمان ثابت آبیاری، گسترش پیاز رطوبتی در قطره چکان های با بده ی بالاتر بیش تر بود. پس از انجام محاسبات آماری در مورد مقادیر اندازه گیری شده، معادلات مربوط به پیشروی رطوبت در جهات افقی و عمودی ارایه شده که بر پایه ی روابط ارایه شده می توان با توجه به زمان آبیاری اندازه ی شعاع خیس شده روی سطح خاک را بدست آورد:؛ افزون بر آن، فاصله ی قطره چکان ها را تخمین زد. همچنین، می توان دیرپایی آبیاری را برای رسیدن جبهه ی رطوبتی به ژرف ترین ریشه ی گیاه با در نظر گرفتن بده ی قطره چکان بدست آورد. از نتایج بدست آمده می توان در طراحی سامانه های آبیاری قطره ای بهره جست.
    کلیدواژگان: جبهه ی رطوبتی، منبع نقطه ای، پیاز رطوبتی، آبیاری قطره ای
|
  • M. Naderianfar, H. Ansari Page 1
    The Neyshabur Plain has encountered increasing recession in watertable (WT) elevation in recent years. Therefore, prudent water resources management dictates implementation of a detailed study on groundwater accessibility in different locations of the plain. As rainfall distribution and geological settings of the various parts of the plain differ significantly, we tried to study the relationships of drought severity and duration (DSD) on the WT fluctuation in the plain. To correlate DSD with the WT elevation, we employed the Ward clustering technique to select representative piezometers at the following locations in the plain: 1. Sultan Abad Cluster, 2. Filkhaneh Cluster, 3. Amman Abad Cluster, 4. Arazie Mohandes Cluster, 5. Amir Abad Cluster, and 6. Hussein Abad Jangal Cluster. The mean annual precipitation of each cluster was calculated for the 1993-2006 duration using the inverse distance weight. Results of the Man-Kendall test showed that the slope of WT in the selected six piezometers had negative trends for different months. Therefore, the WT level was de-trended using the trend extrapolation method. Results of the correlation between the rainfall amount and "no trend" WT level indicated that the effects of rainfall on WT levels were repeated annually. Therefore, the standardized precipitation index (SPI) was devised to find the drought and wet period effects on the WT elevation. The analytical results showed that for clusters 1 through 6, the highest R2 between no trend WT elevation and the SPI with the time scales of 54, 42, 36, 48, 36 and 36 months equaled 0.405, 0.434, 0.063, 0.248, 0.362 and 0.211, respectively. Moreover, it was revealed the Aman Abad Cluster was affected by the groundwater movement and natural recharge taking place in the eastern part of the plain and Binaloud Ranges.
  • A. Arab Solghar, H. Sedghi, M. Maleki Page 17
    Drought is the most serious natural hazard that affects human societies in the arid- and semi-arid lands; therefore, contemplating its occurrence and severity is of the utmost importance in planning and implementing the water shortage crisis management. The main objective of this research was to develop an approach to analyze the spatial patterns of meteorological droughts based on annual precipitation data in the Province of Tehran. The normalized and standardized precipitation data were classified into certain degrees of drought severity (extreme, severe, mild, and non drought) based on a number of truncation levels corresponding to specified quartiles of the standard normal distribution using a nonparametric spatial analysis neural network algorithm. The probability of drought severity at any given point in the region was determined, and a point degree was assigned to it as a Bayesian drought severity index. This index was used for constructing the drought severity maps in the Province of Tehran that display the spatial variability of drought severity on an annual basis. The results indicated that in the 1974-2008 period, 16.7% of the years experienced extreme droughts, 26.65% suffered from severe droughts, 30.00% faced mild droughts, and 23.00% escaped droughts altogether
  • Bahram Saghafian, Homa Ramzkhah, Bagher Ghermez Cheshme Page 29
    Interpolation as an important technique has been widely used for evaluation of meteorological spatial variation. These techniques have been classified in different manner. In this study we applied kriging and cokriging techniques to the data collected at 12 meteorological stations to map spatial varations of mean annual precipitation in the Fars province. Experimental variogram for spherical, exponential and Gaussian models of ordinary kriging and cokriging were fitted and compared by cross validation techniques. Gaussian model with 200 kilometer range was selected with minimum MAE index as the best fitted one for the mean annual precipitation interpolation in this region.
  • M. Rostami-Kamrood, Z. Shamohammadi-Heydari, P. Haghighatjoo, A. R. Moghaddamnia Page 39
    Employing regional flood frequency analysis, a regionalized relationship may be established to estimate flood magnitudes for ungauged and poorly-gauged catchments. Regional flood frequency analysis is usually based on identification of homogeneous regions, selection of suitable regional frequency distribution, and estimation of flood quantiles at watersheds of interest. In this paper, L-moments techniques was used for regional floods frequency analysis in watersheds located in the Province of Gilan. In the conventional technique of regionalization, homogeneous hydrological regions are identified on the basis of watershed characteristics such as physiography, geographical location and flood flow data at the related hydrometric stations. In the present study, using the K-means clustering algorithm, the study area was divided into two sub-regions containing a total of 58 hydrometric stations. Indices of the Average Silhouette Width, Davies-Bouldin and Dunn were used to determine the optimal number of clusters and measurement of the global goodness of clustering. Homogeneity of the region was investigated by the discordancy measure and heterogeneity measure tests. Selection of the best categorization method of the regional distribution was assessed using the goodness of fit measure, and the generalized logistic for the regions 1 and 2 as the best categorization method to identify the regional distribution. Finally, the regional parameters of selected distributions and probability quantiles with different return periods were calculated.
  • R. Jahed, N. Jalal Kamali, H. Babazadeh Page 51
    Climate change is one of the most important challenges of mankind in the 21st century. Numerous climatic models have been developed to simulate and project the probabilities in changing climatic variables. Because of the uncertainty involved in using different models, simulations results were validated and the best of them for each variable was determined. In this study, simulation results of temperature parameters from 22 General Circulation Models, which have been approved by the Intergovernmental Panel on Climatic Change (IPCC), were evaluated for validity using the statistical criteria. It was observed that BCM2.0,CM3.0, INM, and AOM were appropriate for the minimum temperature prediction; HadGEM,ECHO, and G-Mk3.0 were useful for the mean temperature prediction; and PCM,Mk3.0, and AOM were appropriate for the maximum temperature prediction.
  • H. R. Fooladmand Page 65
    Irrigation requirement equals the difference between the water requirement and the effective rainfall. Crop water requirement and irrigation requirement have been reported by employing the NETWAT program for various crops for the different regions of Iran. However, as the means of climatological paremeters have been used in this program, therefore, the reported values of crop water- and irrigation requirement have been calculated for the 50 percent of probability level. As it is nesessary in some conditions to determine irrigation requirement at the different probability levels, therefore, irrigation requirement of the most important agricultural crops were calculated for some regions of the Province of Fars namely: Abadeh, Eqlid, Darab, Dorodzan, Zarghan, Shiraz, Fasa and Lar, using the climatological data for at least 10 consecutive years. Irrigation requirement of each crop then was determined at the probability levels of 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 percent. The results indicated that the obtained values for irrigation requirement for most conditions were different from those reported using the NETWAT program. Therefore, it is advisable to determine the irrigation requirement of the most important agricultural crops at the different probability levels using the results obtained in this study for the reported locations in the Province of Fars.
  • A. A. Mirzaei, S. A. A. Sadroddini, H. Nazemi Page 75
    Surge irrigation, an intermittent release of water into furrows is an efficient method of water conservation if the flow and frequency of water delivery are optimized. It increases the advance velocity, causes uniform distribution over the furrows, and reduces deep percolation losses. The objectives of this study were to compare yield indices for surge flow and continuous flow, and to evaluate cycle ratios and suitable input discharge in the study area, and also to determine the difference of advance velocity of the wetting front between surge irrigations and continuous flow irrigations. Seventy meter long furrows, 0.5 and 2 lit/s discharge rates, and various pulse ratios were compared with the constant inflow. Field experiments were conducted including determination of the number of furrows and the number of surges, and continuous flow treatments (2 discharges and various cycle ratios for surge flow). Advance velocity, in-and-out flows, and soil water content prior and after the termination of irrigation were measured at the Khalatpoushan Research Station of the Tabriz University. Then flow parameters and infiltration rate for furrows were simulated using the SIRMOD surface irrigation model for both the surge and constant flows. In order to compare the advance velocity of wetting front for surge and continuous irrigations, the HYDRUS 2-D model was used for simulating the advance of wetting front in the wet soil volume in the furrow. The results of simulation show that the final infiltration rate during surge flow was half of continuous flow for one of the treatments. Advance velocity of wetting front in surge treatments was more than continuous treatments with the same volume of applied water. Overall, the S22 treatment (the inflow of 0.5 lit/s and the pulse ratio of 1:4) had the best performance, and S13 treatment (the inflow of 0.5 lit/s and the pulse ratio 2:3), had the poorest performance, even worse than constant flow treatments
  • Sh. Nasiri, A. Neshat, M. Kahnoji Page 87
    As water is the most precious commodity in drylands, economizing its use is a matter of the utmost importance. Furthermore, drip irrigation has been proven to be a very efficient method of watering agricultural crops. Therefore, determination of the proper spacing of emitters with certain discharge capacity at specified pressure operated for a limited duration is a water saving strategy. To formulize the dimensions of the wetted bulb formed under each emitter, we studied the emitter discharge and duration of irrigation for a given volume water application. This experiment was carried out on a sandy loam soil at the Ghaeem-Abad Plain, in the Province of Kerman. The treatments were 3 discharge rates: 4, 8, and 24 liters per second per ha, and the different irrigation times (6 times related to emitter discharge). Twenty four hours after irrigation termination, when a relative steady state had been reached in the soil, we removed the laterals and emitters, dug trenches parallel to the laterals, and measured the dimensions of the wetted bulbs for different application rates and durations. We observed that for a given volume of water, the wetted radius on the soil surface was directly related to the rate of emitter discharge, while the depth to the wetting front was indirectly related to it. Prolongation of application for different emitter discharge rates increased both the radius and the depth to the wetting front. The wetting patterns were almost identical for the three discharge rates. The dimensions of the wetted bulb under emitters were directly related to the discharge rate. We have developed empirical equations, which predict the emitter spacing, the wetted radius on the soil surface, and application duration to supply the required water to a specified rooting zone.